(57)【要約】【課題】  汚染水や汚染土に含まれるセレン、クロムを低コストで効率的に除去することができる。【解決手段】セレン又はクロムを含有する汚染水や汚染土のｐＨを２〜６に調整し、その汚染水や汚染土に、組成式Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）８−２ｘ（ＳＯ４）ｘ（１≦ｘ≦１．７５）のシュベルトマナイトを添加し、汚染水や汚染土のセレン又はクロムをシュベルトマナイトで吸着することを特徴とする吸着方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セレンを含有する対象物に組成式Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）８−２ｘ（ＳＯ４）ｘ（１≦ｘ≦１．７５）のシュベルトマナイトを添加し、該対象物のセレンをシュベルトマナイトで吸着することを特徴とするセレンの吸着方法。
【請求項２】
クロムを含有する対象物に組成式Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）８−２ｘ（ＳＯ４）ｘ（１≦ｘ≦１．７５）のシュベルトマナイトを添加し、該対象物のクロムをシュベルトマナイトで吸着することを特徴とするクロムの吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染水や汚染土等に含まれるセレン、クロムの吸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術として、汚染水や汚染土に含まれるヒ素の吸着に関し、高度なヒ素吸着機能を有するシュベルトマナイト（schwertmannite）を利用することが知られている。シュベルトマナイト（schwertmannite）は組成式：Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）８−２ｘ（ＳＯ４）ｘ（１≦ｘ≦１．７５）の鉄結晶性鉄（III）酸化水酸化硫酸塩鉱物であり、シュベルトマナイトはヒ素を吸着して安定し、ヒ素を保持し続ける。尚、シュベルトマナイトのヒ素吸着に言及している公知文献として非特許文献１〜５があり、また、シュベルトマナイトによるヒ素汚染水の浄化に言及している公知文献として非特許文献６がある。
【０００３】
【非特許文献１】シュベルトマナイトの陰イオン収着機構（福士圭介・佐藤努・柳瀬信之、２００１年度粘土科学討論会講演要旨集、４５、７８−７９頁）
【非特許文献２】シュベルトマナイトによるヒ素（Ｖ）の収着（福士圭介・佐々木美和・佐藤努、２００１年度日本鉱物学会講演要旨集、２０００、７１頁）
【非特許文献３】低結晶性鉄鉱物の変質過程とヒ素の挙動（福士圭介・小竹由紀・佐藤努・柳瀬信之、２００１年日本鉱物学会年会・日本岩石鉱物鉱床学会学術講演会要旨集、２００１、１０６頁）
【非特許文献４】群馬県西ノ牧休廃止鉱山地域におけるヒ素の自然浄化（福士圭介・佐々木美和・佐藤努・柳瀬信之・天野光、２００１年度原子力学会要旨集）
【非特許文献５】群馬県東平旧鉱山地域におけるヒ素の自然浄化（福士圭介・佐々木美和・佐藤努、２０００年度粘土科学討論会要旨集、４４、５２−５３頁）
【非特許文献６】シュベルトマナイトを用いたバングラデシュヒ素汚染井戸水の浄化（佐藤努・福士圭介・伊藤健一・池田穂高・濱部和宏・横田漠、２００２年鉱物学会要旨集、２００２、４７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、汚染水や汚染土に含まれる有害な汚染物質には多様なものが存在し、斯様な汚染物質にセレン、クロムがある。セレン、クロムはいずれも人体に多大な悪影響を及ぼす物質であり、例えば産業廃棄物の排出基準でその排出量が規制されて規制対象物質である。他方で、これらの規制対象物質を処理する場合には、低コストで効率的に所定の規制値以下にすることが望まれる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、汚染水や汚染土等の対象物に含まれるセレン、クロムを低コストで効率的に吸着することができるセレン、クロムの吸着方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の吸着方法は、セレン又はクロムを含有する対象物に組成式Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）８−２ｘ（ＳＯ４）ｘ（１≦ｘ≦１．７５）のシュベルトマナイトを添加し、該対象物のセレン又はクロムをシュベルトマナイトで吸着することを特徴とする。  更に、セレンを吸着する際には、シュベルトマナイトを添加する対象物のｐＨを約１．８〜１０．９程度に調整しておくと好適であり、また、クロムを吸着する際には、シュベルトマナイトを添加する対象物のｐＨを約３．５〜１０．５程度に調整しておくと好適である。
【０００７】
尚、対象物は、例えば排水・河川水・海水等の汚染水や汚染土であるが、これら以外にもセレン又はクロム、又はこれらの組み合わせを含有する対象物であれば適宜である。また、添加するシュベルトマナイトは、必要に応じて粉末状、固形状、水に分散した液体状等として添加することが可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のセレン、クロムの吸着方法は、廉価で且つこれらの物質に対する高度な吸着機能を有するシュベルトマナイトを添加することで、排水・河川水・海水など汚染水や汚染土等の対象物に含まれるセレン、クロムを低コストで効率的に吸着或いは除去することができる。従って、例えば排水や汚染土壌に含まれるセレン、クロムの含有量を所定の規制値以下に処理する場合に、低コストで効率的に所定の規制値以下に処理し、排水や土壌を浄化することが可能であり、これらの有害物質による環境問題の解決に資する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の吸着方法に関し、シュベルトマナイトでセレン、クロムを吸着する場合の実験例について説明する。
（実験例１）
支持電解質を０．０１ＭのＮａＮＯ３として、ヒ素：Ａｓ（Ｖ）、セレン：Ｓｅ（ＩＶ）、クロム：Ｃｒ（ＶＩ）がそれぞれ０．２ｍＭ、０．４ｍＭ、０．６ｍＭ、０．８ｍＭ、１．０ｍＭ、１．２ｍＭとなるように溶液を作成する。また、供試資料のシュベルトマナイトには組成式：Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）４．５（ＳＯ４）１．７５（分子量：８１９．４４１）の硫酸基を最大限含むシュベルトマナイトを仮定し、人工的に合成したシュベルトマナイト：Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）４．５（ＳＯ４）１．７５・１６．５Ｈ２Ｏ（分子量：１１１６．７０５）を用いる。
【００１０】
そして、固液比が１ｇ／Ｌとなるように、予めほぼｐＨ４に調整した各溶液３０ｍＬに対して前述のシュベルトマナイトの含水結晶３０ｍｇを添加し、５０ｍＬのポリカーボネイト製の遠沈管を用いて混合し、２５℃にて２４時間往復振とうを行った。２４時間後に、シュベルトマナイトの含水結晶と混合した懸濁液と、シュベルトマナイトを添加していないブランクの各溶液のｐＨを測定した。更に、０．２μｍのメンブランフィルターを用いて懸濁液を濾過し、ＩＣＰ−ＭＳによって分析を行った。前記ｐＨの測定結果及びＩＣＰ−ＭＳの分析結果について表１及び図１、図２に示す。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
上記結果から、セレンの場合にはヒ素と同様に、ほぼ１００％に近い吸着率で吸着することができ、むしろ濃度が増加するとセレンに対する吸着率はヒ素に対する吸着率よりも高くなっており、セレンを吸着する場合にシュベルトマナイトによる吸着が非常に有効であることが分かる。また、クロムの場合には、吸着率でヒ素やセレンの吸着には及ばないものの、シュベルトマナイトによる吸着が有効であることが分かる。
（実験例２）
支持電解質を０．０１ＭのＮａＮＯ３として、セレン：Ｓｅ（ＩＶ）、クロム：Ｃｒ（ＶＩ）がそれぞれ１ｍＭとなるように溶液を作成する。セレンの溶液は、１０種類のｐＨ値を有するものを準備し、各溶液のｐＨは後記の表２の反応前ｐＨである。同様にクロムの溶液も、１０種類のｐＨ値を有するものを準備し、各溶液のｐＨは後記の表３の反応前ｐＨである。また、供試試料のシュベルトマナイトとして、組成式：Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）４．５（ＳＯ４）１．７５（分子量：８１９．４４１）の硫酸基を最大限含むシュベルトマナイトを仮定し、シュベルトマナイト：Ｆｅ８Ｏ８（ＯＨ）４．５（ＳＯ４）１．７５・１６．５Ｈ２Ｏ（分子量：１１１６．７０５）を用いる。
【００１３】
そして、固液比が１ｇ／Ｌとなるように、各溶液３０ｍＬに対して前述のシュベルトマナイトの含水結晶３０ｍｇを添加し、５０ｍＬのポリカーボネイト製の遠沈管を用いて混合し、２５℃にて２４時間往復振とうを行った。２４時間後に、シュベルトマナイトの含水結晶と混合した懸濁液のｐＨを測定した。更に、０．２μｍのメンブランフィルターを用いて懸濁液を濾過し、ＩＣＰ−ＭＳによって分析を行った。前記ｐＨの測定結果及びＩＣＰ−ＭＳの分析結果について表２、表３及び図３〜図６に示す。
【００１４】
【表２】
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【００１５】
【表３】
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【００１６】
上記表２及び図３が示すように、セレンの溶液からシュベルトマナイトでセレンを吸着する場合、反応前の溶液ｐＨを１．７９〜１０．８６の範囲、好適には２．８６〜９．６５の範囲に調整してシュベルトマナイトを添加することで、吸着率が非常に高くなる。また、表３及び図５が示すように、クロムの溶液からシュベルトマナイトでクロムを吸着する場合、反応前の溶液ｐＨを３．４７〜１０．４６、より好適には７．４６〜１０．４６の範囲に調整してシュベルトマナイトを添加することで、吸着率が高くなる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、例えば排水・河川水・海水など汚染水や汚染土に含まれる有害なセレン、六価クロム等のクロムやこれらの化合物を除去して、汚染水や汚染土の浄化を図る場合に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】シュベルトマナイトによる各元素の吸着等温線を示すグラフ。
【図２】シュベルトマナイトによる各元素の吸着率を示すグラフ。
【図３】シュベルトマナイトのＳｅ吸着率と反応前ｐＨとの関係を示すグラフ。
【図４】シュベルトマナイトのＳｅ吸着率と反応後ｐＨとの関係を示すグラフ。
【図５】シュベルトマナイトのＣｒ吸着率と反応前ｐＨとの関係を示すグラフ。
【図６】シュベルトマナイトのＣｒ吸着率と反応後ｐＨとの関係を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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